Дано:
Масса карбоната натрия (Na₂CO₃): m = 2,5000 г
Объем раствора хлороводородной кислоты (HCl): V(HCl) = 20,00 мл = 0,0200 л
Концентрация раствора HCl: c(HCl) = 0,1000 моль/л
Объем израсходованного раствора HCl: V_1 = 10,00 мл = 0,0100 л
Объем мерной колбы: V_колбы = 200,00 мл = 0,2000 л
Найти:
Массовую долю карбоната натрия (Na₂CO₃) в навеске.
Решение:
1. Найдем количество вещества HCl, израсходованное при титровании:
n(HCl) = c(HCl) * V(HCl)
n(HCl) = 0,1000 моль/л * 0,0200 л = 0,002 моль
2. По уравнению реакции между Na₂CO₃ и HCl:
Na₂CO₃ + 2HCl -> 2NaCl + CO₂ + H₂O
1 моль Na₂CO₃ соответствует 2 молям HCl.
3. Найдем количество вещества Na₂CO₃, реагирующее с HCl:
n(Na₂CO₃) = n(HCl) / 2
n(Na₂CO₃) = 0,002 моль / 2 = 0,001 моль
4. Найдем молярную массу Na₂CO₃:
M(Na₂CO₃) = 2 * M(Na) + M(C) + 3 * M(O) = 2 * 23,0 г/моль + 12,0 г/моль + 3 * 16,0 г/моль = 46,0 г/моль + 12,0 г/моль + 48,0 г/моль = 106,0 г/моль
5. Найдем массу Na₂CO₃ в навеске:
m(Na₂CO₃) = n(Na₂CO₃) * M(Na₂CO₃)
m(Na₂CO₃) = 0,001 моль * 106,0 г/моль = 0,106 г
6. Найдем массу дистиллированной воды в растворе:
m_воды = V_колбы - V(HCl)
m_воды = 0,2000 л - 0,0200 л = 0,1800 л
7. Найдем массовую долю Na₂CO₃ в навеске:
Массовая доля Na₂CO₃ = (m(Na₂CO₃) / (m(Na₂CO₃) + m_воды)) * 100%
Массовая доля Na₂CO₃ = (0,106 г / (0,106 г + 0,1800 г)) * 100% ≈ (0,106 г / 0,286 г) * 100% ≈ 37,1%
Ответ:
Массовая доля карбоната натрия (Na₂CO₃) в навеске составляет примерно 37,1%.